一种保温型差压传感器专利检索-用于测量流动介质的稳定或准稳定压力的仪表的零部件或附件就这些零部件或附件而论不是特殊形式的压力计所专用的专利检索查询-专利查询网

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一种保温型差压传感器
申请号	CN202311695202.8	申请日	2023-12-11	公开(公告)号	CN117629503A	公开(公告)日	2024-03-01
申请人	上海立格仪表有限公司;			发明人	桂永波; 杨劲松; 柴泽明; 曹晓乐;
摘要	本发明公开了一种保温型差压传感器，包括：传感组件、第一引压夹块和第二引压夹块；传感组件至少包括传感主体、感压芯片、中心膜片、第一隔离膜片和第二隔离膜片；第一隔离膜片设置于中心膜片的第一侧；第二隔离膜片设置于中心膜片远离第一隔离膜片的一侧；第一引压夹块设置有第一引压腔室，以容纳第一隔离膜片；第二引压夹块设置有第二引压腔室，以容纳第二隔离膜片；传感主体与第一引压夹块之间，以及传感主体与第二引压夹块之间均通过第一密封件连接；第一引压夹块和/或第二引压夹块设置有发热腔室，以容纳第一发热器件。本发明提供的技术方案，可提高保温型差压传感器的工况适用范围，并提升保温型差压传感器的测量精度。
权利要求	1.一种保温型差压传感器，其特征在于，包括：传感组件、第一引压夹块(12)和第二引压夹块(13)；所述传感组件至少包括传感主体、感压芯片(14)、中心膜片(15)、第一隔离膜片(16)和第二隔离膜片(17)；所述第一隔离膜片(16)设置于所述中心膜片(15)的第一侧；所述第二隔离膜片(17)设置于所述中心膜片(15)远离所述第一隔离膜片(16)的一侧；所述第一引压夹块(12)设置有第一引压腔室(121)，用于容纳所述第一隔离膜片(16)；所述第二引压夹块(13)设置有第二引压腔室(131)，用于容纳所述第二隔离膜片(17)；所述传感主体与所述第一引压夹块(12)之间，以及所述传感主体与所述第二引压夹块(13)之间均通过第一密封件(11)连接；所述第一引压夹块(12)和/或第二引压夹块(13)设置有发热腔室(19)，用于容纳第一发热器件(18)。 2.根据权利要求1所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述第一发热器件(18)用于持续加热至第一温度阈值后控制所述保温型差压传感器处于恒温状态；或者，所述第一发热器件(18)用于在所述保温型差压传感器的温度低于预设温度阈值时，开始加热至第一温度阈值后控制所述保温型差压传感器处于恒温状态。 3.根据权利要求1所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述第一发热器件(18)的延伸方向与所述第一隔离膜片(16)平行。 4.根据权利要求1所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述发热腔室(19)延伸至所述保温型差压传感器的外表面并在所述外表面形成第一开口；所述第一开口设置有第二密封件(20)；所述第二密封件(20)用于防止外界杂质进入所述发热腔室(19)；所述第二密封件(20)形成有连线孔(201)，以使所述第一发热器件(18)通过所述连线孔(201)与外界电源电连接。 5.根据权利要求4所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述发热腔室(19)还设置有温度传感器，用于测量所述保温型差压传感器的环境温度值；所述温度传感器还用于通过所述连线孔(201)与外界控制器连接，以使所述外界控制器控制所述第一发热器件(18)进行加热。 6.根据权利要求1所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述发热腔室(19)还设置有绝缘层(181)和保温层(182)；所述绝缘层(181)、所述第一发热器件(18)和所述保温层(182)依次堆叠设置。 7.根据权利要求1所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述传感主体包括：基座主体(211)和安装座(23)；所述基座主体(211)设置于所述第一隔离膜片(16)和第二隔离膜片(17)之间；所述第一隔离膜片(16)、所述中心膜片(15)和所述基座主体(211)形成第一隔离腔室(21)；所述第二隔离膜片(17)、所述中心膜片(15)和所述基座主体(211)形成第二隔离腔室(22)；所述安装座(23)设置于所述基座主体(211)的顶端；所述安装座(23)设置有芯片腔室；所述感压芯片(14)设置于所述芯片腔室内。 8.根据权利要求7所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述安装座(23)还设置有第二发热器件(24)；所述第二发热器件(24)靠近所述感压芯片(14)设置，用于保持所述感压芯片(14)的内部填充液的温度与感压端口的温度保持一致性。 9.根据权利要求7所述的保温型差压传感器，其特征在于，所述安装座(23)包括：套筒(221)，与所述基座主体(211)固定连接；小马鞍(222)，设置于所述套筒(221)内且与所述基座主体(211)固定连接；杯座(223)，设置于所述套筒(221)内且与所述小马鞍(222)固定连接；所述小马鞍(222)和所述杯座(223)之间形成有所述芯片腔室；所述套筒(221)靠近所述小马鞍(222)的一侧设置有环形腔室；所述环形腔室用于设置第二发热器件(24)。 10.根据权利要求1所述的保温型差压传感器，其特征在于，还包括：外部夹块(25)，固定于所述第一引压夹块(12)和第二引压夹块(13)的外侧；所述外部夹块(25)用于对所述第一隔离膜片(16)和所述第二隔离膜片(17)进行保护。
说明书全文	一种保温型差压传感器技术领域 [0001] 本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种保温型差压传感器。背景技术 [0002] 目前市场中压力变送器产品应对极端低温(‑20℃～‑40℃)状况时，易产生精度飘移、温度飘移及产品使用寿命低的现象。 [0003] 具体的，传感器与结构件装配部分仅靠密封结构和密封圈进行密封，此类产品在常温及限定高温环境下可保持正常精度范围，受外部环境温度影响较小，但是在极端低温环境下，现有密封结构及密封圈受热胀冷缩影响会产生形变导致泄露，影响测试数据精确度，导致测量误差变大。发明内容 [0004] 本发明实施例提供了一种保温型差压传感器，以提高保温型差压传感器的工况适用范围，并提升保温型差压传感器的测量精度。 [0005] 本发明实施例提供了一种保温型差压传感器，包括：传感组件、第一引压夹块和第二引压夹块； [0006] 所述传感组件至少包括传感主体、感压芯片、中心膜片、第一隔离膜片和第二隔离膜片；所述第一隔离膜片设置于所述中心膜片的第一侧；所述第二隔离膜片设置于所述中心膜片远离所述第一隔离膜片的一侧；所述第一引压夹块设置有第一引压腔室，用于容纳所述第一隔离膜片；所述第二引压夹块设置有第二引压腔室，用于容纳所述第二隔离膜片； [0007] 所述传感主体与所述第一引压夹块之间，以及所述传感主体与所述第二引压夹块13之间均通过第一密封件连接； [0008] 所述第一引压夹块和/或第二引压夹块设置有发热腔室，用于容纳第一发热器件。 [0009] 本发明中，保温型差压传感器由传感组件、第一引压夹块和第二引压夹块多个安装部件连接构成，相邻安装部件之间通过第一密封件进行密封，本实施例中，第一引压夹块、传感组件和第二引压夹块依次设置，则传感组件与第一引压夹块之间设置有第一密封件，传感组件和第二引压夹块之间设置有第一密封组件，本实施例在引压夹块中可以形成发热腔室，该发热腔室能够设置第一发热器件。第一发热器件能够加电发热，即使保温型差压传感器处于极端低温环境下，第一密封组件因第一发热器件的加热作用可以有效降低受极端低温影响产生的热胀冷缩现象，从而达到在极端低温情况下有效密封的情况，从而避免保温型差压传感器中测量物料泄露的问题，进而提升了极端低温情况下的测试数据精度。本实施例有效提高保温型差压传感器的工况实用范围，并且有效避免测量精度飘移，以及温度飘移的情况，提升测量数据精确度和设备可靠性。附图说明 [0010] 图1为本发明实施例提供的一种保温型差压传感器的轴测图； [0011] 图2为本发明实施例提供的一种保温型差压传感器的侧视图； [0012] 图3为2中保温型差压传感器沿线段a‑a’的剖面结构示意图； [0013] 图4为图3中第一发热器件的局部结构放大图； [0014] 图5为图3中发热腔室的局部结构放大图； [0015] 图6为图3中安装座的局部结构放大图； [0016] 图7为本发明实施例提供的一种保温型差压传感器的正视图。具体实施方式 [0017] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。 [0018] 图1为本发明实施例提供的一种保温型差压传感器的轴测图，图2为本发明实施例提供的一种保温型差压传感器的侧视图。图3为2中保温型差压传感器沿线段a‑a’的剖面结构示意图。如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种保温型差压传感器，包括：传感组件、第一引压夹块12和第二引压夹块13； [0019] 传感组件至少包括传感主体、感压芯片14、中心膜片15、第一隔离膜片16和第二隔离膜片17；第一隔离膜片16设置于中心膜片15的第一侧；第二隔离膜片17设置于中心膜片15远离第一隔离膜片16的一侧；第一引压夹块12设置有第一引压腔室121，用于容纳第一隔离膜片16；第二引压夹块13设置有第二引压腔室131，用于容纳第二隔离膜片17； [0020] 传感主体与第一引压夹块12之间，以及传感主体与第二引压夹块13之间均通过第一密封件11连接； [0021] 第一引压夹块12和/或第二引压夹块13设置有发热腔室19，用于容纳第一发热器件18。 [0022] 本发明实施例中，保温型差压传感器由传感组件、第一引压夹块和第二引压夹块多个安装部件连接构成，相邻安装部件之间通过第一密封件进行密封，本实施例中，第一引压夹块、传感组件和第二引压夹块依次设置，则传感组件与第一引压夹块之间设置有第一密封件，传感组件和第二引压夹块之间设置有第一密封组件，本实施例在引压夹块中可以形成发热腔室，该发热腔室能够设置第一发热器件。第一发热器件能够加电发热，即使保温型差压传感器处于极端低温环境下，第一密封组件因第一发热器件的加热作用可以有效降低受极端低温影响产生的热胀冷缩现象，从而达到在极端低温情况下有效密封的情况，从而避免保温型差压传感器中测量物料泄露的问题，进而提升了极端低温情况下的测试数据精度。本实施例有效提高保温型差压传感器的工况实用范围，并且有效避免测量精度飘移，以及温度飘移的情况，提升测量数据精确度和设备可靠性。 [0023] 以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0024] 保温型差压传感器包括多个安装部件，本实施例中，安装部件至少包括传感组件、第一引压夹块12和第二引压夹块13。如图3所示，第一引压夹块12、传感组件和第二引压夹块13依次排布。也即，第一引压夹块12和第二引压夹块13分别设置于传感组件的相对两侧。传感组件为实现保温型差压传感器的传感器功能的部件。传感组件至少包括传感主体、感压芯片14、中心膜片15、第一隔离膜片16和第二隔离膜片17。其中，传感主体设置于第一隔离膜片16和第二隔离膜片17之间。第一引压夹块12靠近传感组件的一侧形成有第一引压腔室121，可以容纳第一隔离膜片16和待测物料。同理，第二引压夹块13靠近传感组件的一侧形成有第二引压腔室131可以容纳第一隔离膜片16和待测物料。第一隔离膜片16和第二隔离膜片17之间的传感主体可以设置有中心腔室151，中心腔室151可以设置中心膜片15。本实施例中，第一引压夹块12和传感主体之间，以及第二引压夹块13与传感主体之间均需要第一密封件11进行连接和密封，从而达到待测物料无法浸入传感组件的目标，保证保温型差压传感器测量的精准性。 [0025] 如图3所示，本实施例中，第一引压夹块12和第二引压夹块13中的至少一个可以设置有发热腔室19。发热腔室19可容纳第一发热器件18。第一发热器件18可以通电加热提升整个保温型差压传感器附件环境的温度。因为在极端环境(‑20℃～‑40℃)下，第一密封件11容易因为热胀冷缩的原理发生形变，若第一密封件11发生形变，第一引压夹块12和传感主体之间，以及第二引压夹块13与传感主体之间很容易不再保持密封环境，甚至传感组件测量压差的硅油等也容易发生泄漏。则本实施例通过第一发热器件18对整个保温型差压传感器及其附近环境加热，使得保温型差压传感器不再处于极端温度下，避免保温型差压传感器发生泄漏，提升测试数据精确度，降低测量误差。此外，需要注意的是，待测物料通过第一引压腔室121与第一隔离膜片16接触，待测物料通过第二引压腔室131与第二隔离膜片17接触，进而改变传感组件中测量液体(例如，硅油)对感压芯片14的压力，从而达到测量待测物料压力的目的。则第一发热器件18设置于第一引压夹块12或第二引压夹块13，距离第一引压腔室121和第二引压腔室131较近，能够将待测物料的温度进行提升，从而避免温度过低的待测物料产生冷凝现象，进而避免对第一隔离膜片16和第二隔离膜片17造成不可逆损坏，或避免第一隔离膜片16和第二隔离膜片17感应迟滞的情况，有效避免保温型差压传感器失效的情况，提升最终结果检测的精度。 [0026] 可选的，为了进一步增强第一发热器件18对待测物料的加热效果，本实施例中可设置第一发热器件18的延伸方向可与第一隔离膜片16平行。则第一发热器件18可以与第一隔离膜片16存在更多的正对面积，提升第一发热器件18对待测物料的加热效率，对第一隔离膜片16和第二隔离膜片17进行保护。 [0027] 可选的，第一发热器件18可以为金属陶瓷发热片，在接受到加热电信号开始加热。本实施例中第一发热器件18节能热效率高，表面安全不带电，绝缘性能。且金属陶瓷发热片的电阻‑温度变化呈线性，温度可控，安全环保适用寿命长。此外，金属陶瓷发热片热均匀一致性好，功率密度高于50W/cm2，能够实现为保温型差压传感器的稳定、均匀加热，提升保温型差压传感器数据检测精准性。 [0028] 图4为图3中第一发热器件的局部结构放大图。可选的，发热腔室19还可设置有绝缘层181和保温层182；绝缘层181、第一发热器件18和保温层182依次堆叠设置。绝缘层181、第一发热器件18和保温层182形成的组合结构，使得第一发热器件18形成稳定恒定的发热体，从而为保温型差压传感器提供稳定热量输出，提升保温型差压传感器稳定性。上述绝缘层181、第一发热器件18和保温层182也可以形成一个整体，在维持温度稳定的情况下，增强便捷性。 [0029] 可选的，第一发热器件18可用于持续加热至第一温度阈值后控制所述保温型差压传感器处于恒温状态；或者，第一发热器件18可用于在保温型差压传感器的温度低于预设温度阈值时，开始加热至第一温度阈值后控制所述保温型差压传感器处于恒温状态。本实施例中第一发热器件18可存在两种发热方式：第一种，控制第一发热器件18持续工作在恒温状态，从而保证保温型差压传感器处于恒温状态，提升保温型差压传感器的测量精度，具体的，控制第一发热器件18持续加热直至第一温度阈值，之后维持第一温度阈值，则保温型差压传感器处于恒温状态；第二种，在保温型差压传感器的温度超过预设温度阈值时开始进行加热，加热后，同样加热至第一温度阈值后控制保温型差压传感器处于恒温状态。示例性的，预设温度阈值可以为5℃，第一温度阈值可以为0℃。保温型差压传感器保证温度区间在5℃‑40℃范围内处于不发热状态；在低温环境下，收到电信号开始加热，温度区间处于5℃以下时金属陶瓷发热片开始运作发热，使保温型差压传感器与待测物料之间产生一个不低于零的温区，防止了待测物料的凝结现象产生，同时也有效的避免了因极端低温环境导致的热胀冷缩产生的一系列密封泄露问题导致的传感器精度飘移现象；温度区间处于40℃以上的时候，发热模块停止运作。设置保温型差压传感器的第一密封件11发生形变的临近温度可以为预设温度阈值，则当温度低于预设温度阈值，则开始加热第一发热器件18，避免第一密封件11发生形变，同时避免待测物料发生凝结导致第一隔离膜片16和第二隔离膜片17感应迟滞的情况。 [0030] 图5为图3中发热腔室的局部结构放大图。参考图3和图5，可选地，发热腔室19延伸至保温型差压传感器的外表面并在外表面形成第一开口；第一开口设置有第二密封件20；第二密封件20用于防止外界杂质进入发热腔室19；第二密封件20形成有连线孔201，以使第一发热器件18通过连线孔201与外界电源电连接。 [0031] 值得注意的是，发热腔室19延伸至保温型差压传感器的表面。因为发热腔室19内的第一发热器件18需要通过连接线与外界电源连接，使得外界电源为第一发热器件18提供工作电源。并且，则为了防止水汽或尘土等外界杂质进入发热腔室19，则通过第二密封件20将发热腔室19的第一开口堵住，从而增加第一发热器件18的使用寿命。第二密封件20形成有连线孔201，使得第一发热器件18通过连线孔201与外界电源电连接。第二密封件20能够维持保温型差压传感器的密封性。且第一发热器件18同样能够通过加热防止第二密封件20在恶劣环境下发生形变的问题，提高保温型差压传感器的工况适用范围。 [0032] 可选的，发热腔室19还设置有温度传感器，用于测量保温型差压传感器的环境温度值；温度传感器还用于通过连线孔201与外界控制器连接，以使外界控制器控制第一发热器件18进行加热。 [0033] 继续参考图1和图3，可选的，传感主体可以包括：基座主体211和安装座23；基座主体211设置于第一隔离膜片16和第二隔离膜片17之间；第一隔离膜片16、中心膜片15和基座主体211形成第一隔离腔室21；第二隔离膜片17、中心膜片15和基座主体211形成第二隔离腔室22；安装座22设置于基座主体211的顶端；安装座23设置有芯片腔室；感压芯片14设置于芯片腔室内。 [0034] 本实施例中，基座主体211可以以中心腔室151为界，分为两部分：靠近第一隔离膜片16的第一部分和靠近第二隔离膜片17的第二部分。其中，第一隔离膜片16、中心膜片15和基座主体211的第一部分形成第一隔离腔室21，第二隔离膜片17、中心膜片15和基座主体211的第二部分形成第二隔离腔室22。本实施例中，第一隔离腔室21可以为低压端感压油腔，第二隔离腔室22可以为高压端感压油腔。第一隔离腔室21和第二隔离腔室22内均填充有压力传导液，优选地，压力传导液可以但不限于硅油。 [0035] 图6为图3中安装座的局部结构放大图。如图3和图6所示，传感主体还包括安装座23，安装座23设置于基座主体211的顶端。安装座23形成有设置感压芯片14。在低压侧，当第一引压腔室121流入待测物料作用于第一隔离膜片16，第一隔离膜片16遇到压力，通过低压管道231进入第一隔离腔室21的压力传导液被推动以至于压迫中心膜片15；在高压侧，待测液体同样通过第二引压腔室131流入待测物料作用于第二隔离膜片17，中心膜片15被压迫后，推动第二隔离腔室内的压力传导液通过高压管道232朝感压芯片14流动，并作用于感压芯片14的第一侧面，进而使该差压传感器得到压感芯片14的第一侧面测量的压力值。其中，压力传导液推动容纳腔内的阻尼销233滑动，以起到缓冲作用，保护感压芯片14不受损。 [0036] 继续参考图3，可选的，安装座23还可以设置有第二发热器件24；第二发热器件24靠近感压芯片14设置，用于保持感压芯片14的内部填充液的温度与感压端口的温度保持一致性。第二发热器件24可以为金属陶瓷发热环，金属陶瓷发热环主要针对内部的硅油部分，防止硅油热胀冷缩，感压之后反应迟滞。第二发热器件24能够保持感压芯片14的内部填充液的温度与感压芯片14的感压端口的温度保持一致性，提升压力测量精准性。 [0037] 继续参考图3和图6，可选的，安装座23可以包括：套筒221，与基座主体211固定连接；小马鞍222，设置于套筒221内且与基座主体211固定连接；杯座223，设置于套筒221内且与小马鞍222固定连接；小马鞍222和杯座223之间形成有芯片腔室；套筒221靠近小马鞍222的一侧设置有环形腔室；环形腔室用于设置第二发热器件24。 [0038] 本实施例中，安装座23可以包括小马鞍222以及小马鞍222上的杯座223。套筒221设置于小马鞍222和杯座223的外侧，对小马鞍222和杯座223进行包围环绕。套筒221与小马鞍222和杯座223之间，可以形成环形腔室，则环形腔室内设置金属陶瓷发热环。一方面，第二发热器件24能够单独对感压芯片14进行保温，防止感压芯片14温度过低，另一方面，第二发热器件24能够将低压管道231内的硅油维持在一定温度范围内，防止感压芯片14发生感压迟滞的问题，提高保温型差压传感器的工况适用范围，并提升保温型差压传感器的测量精度。 [0039] 图7为本发明实施例提供的一种保温型差压传感器的正视图，继续参考图7和图3，可选的，保温型差压传感器还可以包括：外部夹块25，固定于第一引压夹块12和第二引压夹块13的外侧；外部夹块25用于对第一隔离膜片16和第二隔离膜片17进行保护。外部夹块25设置在保温型差压传感器最外侧，主要是起第一隔离膜片16和第二隔离膜片17的作用。此外，还可以将保温型差压传感器转接到待测机构上，便于进行数据测量。 [0040] 可选的，外部夹块25可以为316SS材质，导热性能较好，设定第一发热器件和第二发热器件恒定温度后，减少了内部待测物料的冷凝，结晶或者固化现象，大大降低了变送器测量误差以及变送器因待测物料的物态变化导致的损坏现象。 [0041] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。